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Lexikon der Biologie: Buttersäure-Butanol-Aceton-Gärung

Buttersäure-Butanol-Aceton-Gärung, Aceton-Butanol-Gärung, eine modifizierte Buttersäuregärung von Clostridium acetobutylicum (Clostridien), bei der Buttersäure (Buttersäuren) zu Butanol (Butylalkohol, C4H9OH) reduziert wird, so daß Buttersäure nur als Nebenprodukt auftritt, und Aceton aus Acetoacetyl-CoA entsteht; außerdem kann noch zusätzlich Ethanol anfallen. Eine weitere Abwandlung zeigt sich bei der Gärung von Clostridium butylicum ( ää vgl. Tab. ), das Aceton noch zu Isopropanol reduziert (Butanol-Isopropanol-Gärung). In der industriellen Produktion dient als Substrat für die Bakterien Stärke (Maismehl) oder Melasse (mit Maisquellwasser). Früher traten Schwierigkeiten durch Phagenverseuchungen (Bakteriophagen) auf, heute werden phagenresistente Stämme eingesetzt. Anfangs diente die Butanolgewinnung zur Herstellung von synthetischem Gummi. Während des 1. Weltkriegs wurde hauptsächlich Aceton zur Explosivstoffherstellung und nach dem Krieg wieder Butanol für Nitrocellulose-Lacke gewonnen. Mit Beginn der Erdölchemie nach dem 2. Weltkrieg wurden die biotechnologischen Verfahren (Biotechnologie) unrentabel. Durch ein starkes Ansteigen des Erdölpreises, neue biotechnologische Verfahren und verbesserte Clostridium-Stämme könnte in Zukunft die biologische Herstellung der Lösungsmittel wieder wirtschaftlich werden. – Butanol als Gärprodukt wurde 1861 von L. Pasteur entdeckt. Genaue Untersuchungen dieses Gärweges führte A. Fitz 1882 und 1884 an Bacillus (= Clostridium) butylicum aus. Die wirtschaftliche Bedeutung der Buttersäure-Butanol-Aceton-Gärung zur Aceton- und Butanolherstellung erkannte C. Weizmann (1915/1916), der die Verfahren so weit verbesserte, daß eine industrielle Produktion möglich wurde (patentiert).

G.S.

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